@phdthesis{Bleek2017,
  author    = {Bleek, Katrin},
  title     = {Phosphonathaltige (Co)Polymere und ihr Einfluss auf die Mineralisation von Calciumphosphat},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-406630},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  pages     = {VI, 167},
  year      = {2017},
  abstract  = {In der vorliegenden Arbeit wurden verschiedene Polymere hergestellt, die bestimmte funktionelle Gruppen beinhalten. Diese Gruppen werden zum Teil durch Alkylketten gesch{\"u}tzt, zum Teil liegen sie ungesch{\"u}tzt im Polymer vor. Mit diesen Polymeren wurden Untersuchungen mit knochen{\"a}hnlichen Materialien sogenanntem Calciumphosphat durchgef{\"u}hrt. Es wurde der Einfluss der verschiedenen Polymere auf die Bildung dieser knochen{\"a}hnlichen Substanzen untersucht und auch der Einfluss auf die Stabilit{\"a}t und das Aufl{\"o}sungsverhalten der Calciumphosphate. Dabei sollte ein besonderes Augenmerk auf die funktionellen Gruppen, sogenannte Phosphons{\"a}uren und deren Ester, die die Phosphons{\"a}uren sch{\"u}tzen, gesetzt werden. Es stellte sich heraus, dass bei der Bildung der knochen{\"a}hnlichen Materialien die Polymere mit Estergruppen eine leichte F{\"o}rderung der Calciumphosphat-Bildung verursachen, w{\"a}hrend die ungesch{\"u}tzten Polymere die Bildung des „Knochenmaterials" sehr stark verz{\"o}gern. Dieser Effekt verst{\"a}rkt sich noch, wenn eine weitere bestimmte Komponente zum Polymer hinzukommt und somit ein Copolymer gebildet wird. Diese Copolymere beschleunigen bzw. verlangsamen die Calciumphosphatbildung noch st{\"a}rker. Werden Polymere mit einem anderen Polymerger{\"u}st aber den gleichen Phosphons{\"a}uresetern in den Seitenketten verwendet, {\"a}ndert sich der Einfluss der Calciumphosphat-Bildung wenig. Verglichen mit Polymeren ohne solche Phosphons{\"a}uregruppen wird erkennbar, dass es weniger die Phosphons{\"a}uregruppe ist, die die Mineralisation beeinflusst, sondern es eher eine Folge der S{\"a}ure im Polymer ist. Wird die Stabilisierung und Aufl{\"o}sung der Knochen{\"a}hnlichen Substanzen betrachtet, f{\"a}llt auf, dass auch hier wieder die S{\"a}uren den gr{\"o}ßten Effekt aus{\"u}ben. Die Phosphons{\"a}uregruppen scheinen dabei jedoch tats{\"a}chlich einen besonderen Effekt auszu{\"u}ben, da bei diesen die Stabilisierung und auch das Aufl{\"o}sungsverm{\"o}gen von Calciumphospaht von allen untersuchten Polymeren am gr{\"o}ßten sind. In der Arbeit konnte außerdem gezeigt werden, dass die Polymere und Copolymere mit Phosphons{\"a}uregruppen einen leicht positiven Effekt auf die Zahngesundheit zeigen. Die Zahl von Bakterien auf der Zahnoberfl{\"a}che konnte reduziert werden und bei der Untersuchung der Zahnaufl{\"o}sung wurde eine glattere Zahnoberfl{\"a}che erhalten, jedoch wurde auch mit den untersuchten Polymeren der Zahn im Inneren angegriffen. Weitere Untersuchungen k{\"o}nnen hier noch genaueren Aufschluss geben. Außerdem sollten auch die Polymere mit dem unterschiedlichen Polymerger{\"u}st und Phosphons{\"a}ureestergruppen untersucht werden. Letztere Polymere wurden verwendet, um festere "gelartige" Polymernetzwerke herzustellen und deren Einfluss auf die Calciumphosphatmineralisation zu untersuchen. Es stellte sich heraus, dass ohne das Einbetten einiger Calciumphosphatteilchen keine Bildung von Calciumphospaht an den Materialien ausgel{\"o}st wurde, wurden die sogenannten Hydrogele jedoch mit Calciumphosphatpartikeln geimpft, konnte deutliches weiteres Calciumphosphatwachstum beobachtet werden. Das Material l{\"a}sst sich auch in verschiedene Formen bringen. Somit k{\"o}nnte das System nach weiteren Untersuchungen zur Vertr{\"a}glichkeit mit Zellen oder Geweben ein m{\"o}gliches Material f{\"u}r Implantate darstellen, mit denen gezielt Knochenwachstum eingeleitet werden k{\"o}nnte.},
  language  = {de}
}
@article{ShkilnyySchoeneRumplaschetal.2011,
  author    = {Shkilnyy, Andriy and Sch{\"o}ne, Stefanie and Rumplasch, Claudia and Uhlmann, Annett and Hedderich, Annett and G{\"u}nter, Christina and Taubert, Andreas},
  title     = {Calcium phosphate mineralization with linear poly(ethylene imine) a time-resolved study},
  series = {Colloid and polymer science : official journal of the Kolloid-Gesellschaft},
  volume    = {289},
  journal   = {Colloid and polymer science : official journal of the Kolloid-Gesellschaft},
  number    = {8},
  publisher = {Springer},
  address   = {New York},
  issn      = {0303-402X},
  doi       = {10.1007/s00396-011-2403-2},
  pages     = {881 -- 888},
  year      = {2011},
  abstract  = {We have earlier shown that linear poly(ethylene imine) (LPEI) is an efficient growth modifier for calcium phosphate mineralization from aqueous solution (Shkilnyy et al., Langmuir, 2008, 24 (5), 2102). The current study addresses the growth process and the reason why LPEI is such an effective additive. To that end, the solution pH and the calcium and phosphate concentrations were monitored vs. reaction time using potentiometric, complexometric, and photometric methods. The phase transformations in the precipitates and particle morphogenesis were analyzed by X-ray diffraction and transmission electron microscopy, respectively. All measurements reveal steep decreases of the pH, calcium, and phosphate concentrations along with a rapid precipitation of brushite nanoparticles early on in the reaction. Brushite transforms into hydroxyapatite (HAP) within the first 2 h, which is much faster than what is reported, for example, for calcium phosphate precipitated with poly(acrylic acid). We propose that poly(ethylene imine) acts as a proton acceptor (weak buffer), which accelerates the transformation from brushite to HAP by taking up the protons that are released from the calcium phosphate precipitate during the phase transformation.},
  language  = {en}
}
@misc{BleekTaubert2013,
  author    = {Bleek, Katrin and Taubert, Andreas},
  title     = {New developments in polymer-controlled, bioinspired calcium phosphate mineralization from aqueous solution},
  series = {Acta biomaterialia},
  volume    = {9},
  journal   = {Acta biomaterialia},
  number    = {5},
  publisher = {Elsevier},
  address   = {Oxford},
  issn      = {1742-7061},
  doi       = {10.1016/j.actbio.2012.12.027},
  pages     = {6283 -- 6321},
  year      = {2013},
  abstract  = {The polymer-controlled and bioinspired precipitation of inorganic minerals from aqueous solution at near-ambient or physiological conditions avoiding high temperatures or organic solvents is a key research area in materials science. Polymer-controlled mineralization has been studied as a model for biomineralization and for the synthesis of (bioinspired and biocompatible) hybrid materials for a virtually unlimited number of applications. Calcium phosphate mineralization is of particular interest for bone and dental repair. Numerous studies have therefore addressed the mineralization of calcium phosphate using a wide variety of low- and high-molecular-weight additives. In spite of the growing interest and increasing number of experimental and theoretical data, the mechanisms of polymer-controlled calcium phosphate mineralization are not entirely clear to date, although the field has made significant progress in the last years. A set of elegant experiments and calculations has shed light on some details of mineral formation, but it is currently not possible to preprogram a mineralization reaction to yield a desired product for a specific application. The current article therefore summarizes and discusses the influence of (macro)molecular entities such as polymers, peptides, proteins and gels on biomimetic calcium phosphate mineralization from aqueous solution. It focuses on strategies to tune the kinetics, morphologies, final dimensions and crystal phases of calcium phosphate, as well as on mechanistic considerations.},
  language  = {en}
}